物理教学设计

物理教学设计 新课程物理教学设计 教育部陕西师范大学基础教育课程研究中心陕西师范大学物理学与信息技术学院王教授 教学设计模式教学设计理念教学设计内容教学设计呈现教学设计案例 一 教学设计模式教学设计教学设计的概念教学设计是以获得优化的教学效果为目的 以教学理论 传播理论和学习理论为基础 采用系统方法分析教学问题 确定教学目标 制定解决教学问题的策略方案 设计教学过程实施教学 评价教学效果并依据评价结果修改教学设计方案的过程 教学设计的理论基础教学设计深受系统理论 传播理论 教学理论和学习理论的影响 并且这些理论成为教学设计的理论基础 系统理论 系统理论主要为教学设计提供了系统分析方法 依据系统理论的思想和观点 不仅把教学过程 而且把教学设计看做一个系统 系统具有集合性 整体性 相关性 目的性 环境适应性和反馈性的特点 传播理论 教学过程就是一个信息的传播过程 因此传播理论对教学设计产生了重要影响 所谓传播就是将信息从一地传播到另一地 传播理论就是研究信息的传播过程 信息传播的结构与形式 信息传播的效果和功能等 传播理论揭示了教学过程系统中各要素间的动态联系及其相互关系 描绘了教学过程系统中的信息传播过程 学习理论 教学设计要根据学习者的学习需要 为学习者确定不同的教学目标 制定不同的教学策略 选择不同的教学媒体 设计不同的教学实施方案 以实现促进学习者学习 提高教学质量的目的 行为主义学习理论与教学设计应用行为主义学习理论的思想和观点 在教学设计过程中 构建了教学设计的程序和环节 开辟了一条教学与技术相结合的新路 例如 行为目标 可操作的测量方法 教学系列测评和评价等都和该理论有关 认知派学习理论与教学设计与行为主义学习理论相比 认知派学习理论更关注学习者的内部因素 该理论认为 学习中存在着不同水平的认知过程 学习的积累及其恰当与否取决于学习者已有的认知结构 学习是知识在头脑中不断组织和表征的过程 是一种积极地建构过程 这种理论特别重视认知结构和认知过程 强调学习者是学习活动的主体并起着重要作用 教学理论 教学理论是教学设计的直接理论来源 它为教学设计提供了科学依据 教学理论在诸多方面对教学设计产生了影响 其中影响较大的有三方面的研究成果 教学时间对教学效果影响的研究成果 学习程度是实际用于学习的时间量与学习需要的时间量之比的函数 对学习任务的研究成果 如布鲁纳知识可以用三种方式呈现给学习者 这三种方式也说明了学习者形成知识的顺序和方式 呈现知识的第一阶段是行为把握 即依靠动用手足去把握对象 呈现知识的第二阶段是图像把握 即以映像的方法去把握对象 呈现知识的第三阶段是符号把握 即以语言 数量等抽象形式去把握对象 布鲁纳的观点对设计教学内容的呈现序列具有重要的参考价值 再如 加涅提出的五种学习结果 理智技能 认知策略 言语信息 动作技能和态度 对教学设计产生了重要的影响 突出学习者地位的研究成果 突出学习者地位的研究 在学习者个别差异的基础上 侧重研究了构建有效教学的问题 教学设计必须解决的基本问题 教学目标是什么学生学习的特点是什么利用何种教学资源采用何种教学策略教学的基本流程如何评价教学的达标程度 教学设计过程的一般模式 二 教学设计理念在教学设计中 应当考虑的基本要素是 教学目标 教学内容 学生的特征 教学资源和教学评价 通过对这些要素的分析和综合 力求提出优化的教学方案 在教学设计过程中 要渗透现代新的先进的教学理念 新课程背景下 教学中的先进理念主要有 1 以提高学生的科学素养为核心目标 为了每一个学生的发展 2 在教学目标上注重突出教学的情感功能 3 在学习者分析上 关注学习的准备状态 4 在师生角色上 强调突出学生的学习活动 5 设置情境 关注过程的设计 6 在交往方式上 关注有效的合作学习和信息交流 7 在知识学习上 关注意义的建构 8 在评价上 关注评价的激励和诊断功能 教学设计应当是动态的设计 需要根据具体实施的情况做必要的适时的调整 教学目标设计教学流程设计教学过程设计教学评价设计 三 教学设计内容 教学目的与教学目标教学目的传统教学设计中由教学参考书的编者制定或者由教师在备课过程中制定的所要完成的教学任务 教师对学生的要求及指导 例如 学习振动 教学目的可表述为 通过教学要求学生理解振动图像的物理意义 学会在图像上分析与位移有关的物理量 教学目标在课堂教学设计中由授课教师制定的绝大多数学生通过学习应该达到的基本要求 主要描述学生通过教学能够做什么 或者产生了那些变化 具备了那些特征 例如 仍然是学习振动 教学目标就表述为 1 学生通过演示实验了解简谐运动图像的得出过程 2 学生知道简谐运动的图像是一条正弦 或余弦 曲线 3 学生能说出简谐运动图像的物理意义 课堂教学目标通过课堂教学对学生产生的行为和改变予以描述 是教师期望学生发生的变化 描述一个单元或一门学科教学之后 学生应该能做什么 或者具备了哪些特征 通过教学活动预期达到的结果及标准 对学生通过教学能做什么的一种明确的 具体的表述 主要描述学生通过学习后预期产生的行为变化 教学目标的陈述 目标陈述 1 明确行为主体2 明确行为指向3 明确行为条件4 明确表现程度 存在问题 1 目标不明确2 目标不具体 不清晰3 目标不全面 缺层次 明确行为主体 学生是行为主体 教学目标要陈述 学生学习的结果 而不是陈述教师做什么 明确行为指向 陈述要明确具体 可以观测 尽量避免用含糊的 不切实际的 不确定的语言 明确行为条件 行为条件是指影响学生产生学习结果的特定的限制或范围等 明确表现程度 行为目标的ABCD表述法1 含义 A Audience 指学习者 B Behavior 指行为 C Condition 指行为的条件 D Degree 指做到什么程度 2 行为目标的表述 说明教学后学生应能够做什么 在什么条件下做以及做到什么程度 表述规范的行为目标应包括四个要素 主体 行为者 行为目标的主体是学习者 行为 做什么 要求的目标行为内容 选择合适的行为动词描述由学生完成的动作或活动 动作的对象是和教学有关的内容 行为的条件行为目标的条件是学习者完成规定行为时所处的环境 行为的标准 做到什么程度 要求行为完成应该达到的质量水平 例如 理解杠杆原理 用行为目标可表述为 1 学生 主体 通过学习 用自己的语言 标准 说明 行为 杠杆的平衡条件 教学内容 2 学生通过学习 能举出 行为 生活中至少三种以上 标准 采用杠杆原理的实例 内容 3 学生 主体 能准确 标准 指明 行为 杠杆实例中的力臂 力矩与支点 内容 并正确 标准 写出 行为 力矩与力臂的关系式 内容 表意目标的表述方法1 含义 表意目标所描写的是学生教育上的经历 他们的工作情景 所要处理的问题 以及所要从事的工作 表意目标是引发的 而不是规定的 2 表述方法 表意目标的表述不在于学生从事教育活动后应该展示的行为结果 而在于学生经历所确定的情景 例如 观察家庭电路的分布 讨论其设计的优缺点 观察体育运动中的射箭 弓对箭的弹力使箭由静止到运动 收集超声波的应用实例 观察两只手电分别射出的红光与蓝光在白墙上重叠部分的颜色 观察红 绿颜料混合后的颜色 内部过程与外显行为相结合的目标陈述法1 含义 学习的实质是内在心理的变化 是内在能力和情感的变化 为了能够间接测量这些变化 需要列举这些内在心理变化的行为样品 使这些目标具体化 2 表述 先陈述一般目标 然后列举能够表明达到了目标的具体行为的实例 例如 理解电势的物理意义 指出电势的物理意义 用自己的语言表述电势的定义 举例说明电势与电势能的异同 学生能树立可持续发展观点 学生能说出可持续发展的大概意思 学生能运用所学知识批判现实中破坏环境的思想和行为 学生对有不符合可持续发展思想的例子的材料 能指出这些例子并作出批判和评述 知识与技能目标动词知识目标一般分为四个层次水平 了解再认或回忆知识 识别或辨认事实依据 举出例子 描述对象的基本特征 常用的行为动词有 知道 描述 说出 举例说明 列举 表述 识别 比较 简述 对比等 认识认识的程度位于 了解 和 理解 之间 理解把握内在逻辑关系 与已有知识建立联系 进行解释 推断 区分 扩展 提供证据 收集整理信息等 常用的动词有 阐述 解释 估计 理解 计算 说明 判断 分析 区分等 应用在新的情境中使用抽象的概念 原则 进行总结 推广 建立不同情境下的合理联系等 常用动词有 评估 使用 验证 运用 掌握等 技能目标 独立操作独立完成操作 进行调整或改进 尝试与已有技能建立联系等 常用的动词有 测量 测定 操作 会 能 制作 设计等 体验性要求的目标动词体验性要求的目标一般分三个不同层次水平 经历从事相关活动 建立感性认识等 常用的动词有 观察 收集 调查 交流 讨论 阅读 尝试 实验 学习 探究 预测 考虑 经历 体验 参加 参观 查阅等 反应在经历的基础上表达感受 态度和价值判断 做出相应的反应等 常用的动词有 体会 关注 注意 关心 乐于 敢于 勇于 发展 保持等 领悟具有稳定态度 一致行为和个性化的价值观念等 常用的动词有 形成 养成 具有 领略 体会 思考等 教学目标要全面 新课程要求三维教学目标比如 牛顿第三定律 的教学目标可以如下陈述 1 知识与技能 1 知道力的作用是相互的 理解作用力和反作用力的概念 2 掌握牛顿第三定律 能准确地表述牛顿第三定律 3 能区分一对平衡力和一对相互作用力 4 能用牛顿第三定律解释生活中的实际问题 2 过程与方法通过实验探究作用力和反作用力的关系 观察一对作用力和反作用力间的大小和方向 3 情感态度与价值观通过运用牛顿第三定律解释实际问题 形成将物理知识运用于生活实际的意识 确定教学目标的依据教育的性质和总体目标考虑教育要提高全民族的素质 培养学生的创新精神和实践能力 课程标准课程标准是指导教学的纲领性文件 确定教学目标必须认真研究课程标准对教学的要求 教学内容确定教学目标时教师必须认真研究教学内容 充分挖掘隐含在教学内容中的各种价值 其中包括知识价值因素 能力方法价值因素和情感态度价值观方面的因素 学生的知识能力发展水平针对教学内容 分析学生已经具备了哪些知识 学习该知识的能力发展水平以及对学习的态度 班级的学习风气 周围的学习环境等 教学流程设计 教学流程设计中的图形及其意义 功率 教学流程图实例 教学过程设计 教学过程是以教学内容为载体 师生 生生互动交流的学习过程 设计教学过程就必须考虑教学内容 教师的活动 学生的活动等几个方面 教学内容主要考虑教学内容的安排顺序 各部分内容的大体时间划分 教师活动教师在教学过程中要做的事情及活动 教师与学生之间的配合 交流 互动等 学生活动学生在教学过程中要做的事情及活动 教师与学生 学生与学生之间的配合 交流 互动等 教学评价设计 评价要关注以下方面强调评价在促进学生发展方面的作用 重视学习过程的评价 考试结果仅作为评价依据之一 把学生在活动 实验 制作 探究等方面的表现纳入评价范围 纸笔测验只是评价的方式之一 倡导客观记录学生学习中的具体事实 不过分强调评价的标准化 提倡评价多主体 教师要成为学生学习的促进者 合作者 学习评价的指导者 学习潜能的开发者 学生要参与学习过程的评价 进行自我评价和同学之间的互评 评价目的评价是为了促进学生的全面发展和教师教学水平的提高 使评价的过程成为教学发展和提高的过程 评价内容要多元化评价要具有综合性 全面性和经常性 综合性要求学生既会动脑 又会动手 人的素质是综合的 既能动脑 又能动手 因此 评价也应该有综合性 既评价学生用脑的能力 也评价学生动手的能力 全面性要使学生德 智 体 美全面发展 全面发展是我国的教育方针和人才的培养目标 因此评价也要有德 智 体 美的内容 不能只评价知识的掌握 不顾其他 经常性所谓经常性 就是要根据学生长期的学习表现决定成绩 这样是符合学生成长规律的 具体到一个学科 评价内容的设计必须考虑知识与技能 过程与方法 情感态度与价值观三个方面 评价形式多样化要对形成性评价和终结性评价给予同等重视 视发展变化过程成为评价的组成部分 提倡发展性评价 建立学生学习记录档案 既要评价学习的结果 更要注重评价学生学习的过程 提倡记 课堂日志 和 现场笔记 记录教学中的重要事情 客观描述 评价学生的表现 提倡评价方式的多元化 依据多个方面综合评定学生的学习与发展水平 评价方式 行为观察评价观察学生的某种行为表现 如实做好记录 由此判断学生达到哪个等级水平 优点 能够比较客观准确的评价学生的实践操作能力和水平 深层次的评价学生对相关内容的掌握程度和应用水平 缺点 评价的效率低 评价量化难度大 评分受主观影响 误差大 档案袋评定所谓档案袋是指有代表性的选辑 档案袋评定实质就是汇集学生在成长过程中有代表性的作品 活动表现等选辑 以此记录并评定学生的成长历程 档案袋评定的目的和内容是为了展示学生的学习 进步和成长状况 优点 有利于发现学生的潜能和特长 激发学生学习的兴趣 促进学生积极主动的学习 不足 评价缺乏统一的标准 不同学生之间的评价没有可比性 评价的主观性大 实践活动评价实践活动涉及面很广 包括学生成长的方方面面 一般而言 实践活动评价关注较多的是 科学探究 实验 调查 科技制作 问题研讨和学生的有关集体活动 评价内容不但看实践活动取得的成果 而且更加关注学生在实践活动过程中的表现 优点 能够综合评价学习过程和结果 体现评价的客观性和真实性 有利于发现学生的潜能和特长 激发学生参与实践活动的积极性 不足 评价往往没有统一的标准 评价受主观影响大 评价难以量化 纸笔测验评价优点 评价效率高 可以在短时间内同时对众多学生进行评价 评价具有统一标准 相对而言 操作性强 学生之间的可比性强 操作简单 容易考察学生对知识的掌握程度 不足 较难考察学生的创新精神和实践能力 合作能力等 有学者指出 现代管理学对人才的测定